土壤微生物固氮機理研究獲進展
中國科學院華南植物園副研究員鄭棉海團隊在國家重點研發-青年科學家項目、廣東省基礎與應用基礎研究基金等項目的資助下,在土壤微生物固氮機理研究方面取得重要進展。相關成果近日分別發表于《微生物系統》(mSystems)和《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)。生物固氮是陸地生態系統重要的氮源。過去很多研究認為生物固氮速率受到氮添加的抑制,但是越來越多的研究發現氮輸入對森林土壤微生物固氮的影響并不總是負面的,而富氮環境下微生物固氮的驅動機制仍然不清楚。研究表明,微生物固氮是典型的耗能反應,土壤活性有機碳可能是固氮菌潛在的能量來源,因此深入探索不同來源的碳輸入如何影響氮添加對土壤微生物固氮的影響將有助于理解土壤固氮的驅動機理。短期低氮和長期高氮處理對森林土壤固氮菌群落的影響機制。研究團隊供圖研究團隊依托廣東省鼎湖山、石門臺和河南省雞公山等多個森林氮添加試驗平臺,對比森林土壤固氮菌群落對短期低氮和長......閱讀全文
土壤微生物固氮機理研究獲進展
中國科學院華南植物園副研究員鄭棉海團隊在國家重點研發-青年科學家項目、廣東省基礎與應用基礎研究基金等項目的資助下,在土壤微生物固氮機理研究方面取得重要進展。相關成果近日分別發表于《微生物系統》(mSystems)和《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)。生物
南京土壤所揭示長期施肥抑制根際微生物固氮的作用機制
生物固氮是地球上最重要的生態過程之一,在農田生態系統中,作物總生物量中大約24%的氮來源于微生物的非共生固氮過程。根際是農田土壤中微生物最為活躍的區域,根際中固氮微生物群落與作物的生長息息相關。然而,長期以來,大量化肥及有機物料的投入大大降低了農田土壤微生物的固氮作用。近年來,土壤固氮功能微生物
華南植物園在亞熱帶森林土壤固氮微生物的驅動機制研究
固氮微生物在生態系統氮循環中扮演著重要角色。我國亞熱帶地區氮沉降日益加劇,但有研究表明土壤固氮微生物依然十分活躍。然而,關于土壤固氮微生物群落在富氮缺磷的南亞熱帶森林中受哪些因素調控有待進一步探究。? 中國科學院華南植物園恢復生態中心博士張靜在研究員劉占鋒的指導下,依托鼎湖山和鶴山的植被恢復/演替
研究揭示長期施肥抑制根際微生物固氮的作用機制
生物固氮是地球上最重要的生態過程之一,在農田生態系統中,作物總生物量中大約24%的氮來源于微生物的非共生固氮過程。根際是農田土壤中微生物最為活躍的區域,根際中固氮微生物群落與作物的生長息息相關。然而,長期以來,大量化肥及有機物料的投入大大降低了農田土壤微生物的固氮作用。近年來,土壤固氮功能微生物
關于黃素氧還蛋白的作用性介紹
生物固氮作用(biologicalnitrogenfixatio):大氣中的氮被原還為氨的過程。生物固氮只發生在少數的細菌和藻類中。 估計全球每年生物固氮作用所固定的氮(N2)約達17500萬噸,其中耕地土壤約有4400萬噸,超過了每年施入土壤4000萬噸肥料氮素(工業固氮)的量(Burris
請問固氮菌有哪些用途?
在形形色色的固氮菌中,名聲最大的要數根瘤菌了。根瘤菌平常生活在土壤中,以動植物殘體為養料,自由自在地過著“腐生生活”。當土壤中有相應的豆科植物生長時,根瘤菌便迅速向它的根部靠攏,并從根毛彎曲處進入根部。豆科植物的根部細胞在根瘤菌的刺激下加速分裂、膨大,形成了大大小小的“瘤子”,為根瘤菌提供了理想
長期施肥下土壤固氮菌群落構建研究取得進展
在宏觀生態學理論中,群落的構建機制是生物多樣性產生和維持的核心研究內容。生態位理論和中性理論常被用來解釋群落的構建過程。生態位理論強調的是確定性過程的作用,即環境過濾和種間相互作用對群落的影響;中性理論強調的是隨機性過程的作用,即隨機擾動、隨機擴散以及隨機的出生、死亡對群落的影響。已有研究表明,
新發現可有效緩解植物高寒沙化地“氮饑餓”困局
青藏高原高寒草地面積約為146萬平方千米,占我國陸地面積的15%,但近30年受氣候變化與人為活動影響,草地面臨沙化困境。土壤沙化通常導致養分保持能力降低,與健康草地相比,沙化草地銨態氮(NH4+-N),硝態氮(NO3?-N),微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量分別降低28.9%、
新發現可有效緩解植物高寒沙化地“氮饑餓”困局
青藏高原高寒草地面積約為146萬平方千米,占我國陸地面積的15%,但近30年受氣候變化與人為活動影響,草地面臨沙化困境。土壤沙化通常導致養分保持能力降低,與健康草地相比,沙化草地銨態氮(NH4+-N),硝態氮(NO3?-N),微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量分別降低28.9
研究揭示砷氧化依賴自養固氮及相應代謝途徑
近日,廣東省科學院生態環境與土壤研究所研究員孫蔚旻團隊利用DNA-SIP和宏基因組分箱確定了微生物硫桿菌屬(Thiobacillus)和厭氧菌屬(Anaeromyxobacter)參與砷氧化依賴自養固氮及相應代謝途徑。相關研究發表于Journal of Hazardous Materials。
固氮酶的固氮的過程簡述
固氮的過程中每個電子的傳遞需要消耗2~3個ATP,而且一般固氮生物在固氮的同時也會產生氫氣,因此固氮的總反應式可寫為:N2 + 8 H+ + 8 e- ---------> 2NH3 + H2此過程消耗16~24個ATP。
這項研究為開發根際固氮微生物接種菌劑提供啟示
近日,中國科學院成都生物研究所研究員尹華軍團隊以農田和森林土壤為試驗對象,比較了不同種類和數量的碳源添加下非共生固氮速率的變化規律,并進而探討了其微生物機制。相關研究成果發表于《應用土壤生態學》。非共生固氮(FLNF)是生態系統中普遍發生的重要氮輸入過程。該過程需要大量能量,因而根系分泌物輸入極可能
怎樣用拉曼光譜檢測單細胞水平的固態氮
氮是維持生命活動最重要的營養元素之一。氮氣是氮元素的豐富來源,但由于性質惰性,不能為生物直接利用。氮的生物地球化學循環是將氮轉化成生物可利用形式的關鍵過程。固氮微生物,包括固氮細菌和固氮古菌,可將惰性的氮氣轉化成生物可利用的氨態氮或硝態氮。據估計,生物可利用氮的半數由生物固氮過程提供。然而,由于
固氮植物改造桉樹人工林研究獲進展
中國科學院華南植物園研究員鄧琦團隊在國家自然科學基金、中國博士后科學基金等項目資助下,在固氮植物改造桉樹人工林研究方面取得新進展。相關成果近日發表于《土壤生物學與生物化學》(Soil Biology and Biochemistry)。施氮和混交固氮植物對桉樹人工林生態系統碳氮磷化學計量比的影響差異
關于氮循環的定義介紹
氮循環是指氮在自然界中的循環轉化過程,是生物圈內基本的物質循環之一,如大氣中的氮經微生物等作用而進入土壤,為動植物所利用,最終又在微生物的參與下返回大氣中,如此反復循環,以至無窮。 構成陸地生態系統氮循環的主要環節是:生物體內有機氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。 植物吸收
根系如何改善了土壤的環境
根系改善土環境主要是以下幾個方面:1.植物根系產生根瘤或類似植物組織,如分泌一定的固氮酶,或者產生一些伴生菌(嗜鐵菌等),對各種無機元素作用,協助完成根系從外界吸收的簡單無機素養料同化為復雜的有機素養料的過程,來改善根系土壤周邊礦質元素的結構和豐富根系土壤微環境的營養狀況。豆科植物和一些非豆科植物通
氣生根黏液藏“心機”,微生物固氮控病有新招
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499642.shtm植物的莖或葉上所發生的根叫氣生根,它是一種很特別的根系類型與變態器官,而有些植物氣生根上則會附著大量黏液,從而形成了一種神奇的微環境。最近,中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱版納植
關于固氮菌的微生物肥料的相關介紹
1.固氮菌對土壤酸堿度反應敏感,其最適宜pH為7.4~7.6,酸性土壤上施用固氮菌肥時,應配合施用石灰以提高固氮效率。過酸、過堿的肥料或有殺菌作用的農藥,都不宜與固氮菌肥混施,以免發生強烈的抑制。 2.固氮菌對提高土壤濕度要求較高,當土壤濕度為田間最大持水量的25%~40%時才開始生長,60%
研究發現銻氧化依賴的化能自養固氮過程
廣東省科學院生態環境與土壤研究所研究員孫蔚旻團隊發現了銻氧化依賴自養固氮的全新生物地球化學過程,同時利用DNA-SIP和宏基因組分箱確定了微生物紅環菌科(Rhodocyclaceae)和根瘤菌科(Rhizobiaceae)參與此過程。相關研究發表于Environmental Science &
大尺度森林土壤固氮菌群落分布格局研究獲進展
生物固氮每年能向陸地生態系統提供40~100Tg的氮素,其中共生和自生固氮菌是生物固氮的主要貢獻者,它們能將大氣中的氮還原成氨,可為植物生長提供有效氮,維持森林生態系統土壤肥力并提高植物生產力。因此,闡明固氮菌群落分布格局可為理解森林氮循環過程以及調控氮素供給策略提供重要支撐。 為此,中國科學院
大尺度森林土壤固氮菌群落分布格局研究獲進展
生物固氮每年能向陸地生態系統提供40~100Tg的氮素,其中共生和自生固氮菌是生物固氮的主要貢獻者,它們能將大氣中的氮還原成氨,可為植物生長提供有效氮,維持森林生態系統土壤肥力并提高植物生產力。因此,闡明固氮菌群落分布格局可為理解森林氮循環過程以及調控氮素供給策略提供重要支撐。 為此,中國科學
科學家發現玉米的核心細菌微生物組具有固氮能力
與人類微生物組類似,植物微生物組被稱為植物的第二個基因組,對植物生長發育、養分吸收、病蟲害抵御等至關重要。 近日,科學家發現了定殖于玉米莖木質部傷流液內具有固氮能力且高度保守的核心細菌微生物組,它們為玉米提供了氮素營養并促進根系生長。相關研究成果由中國農科院農業資源與農業區劃研究所(以下簡稱資劃所
玉米“腸道菌群”:未開發的生物固氮資源
玉米傷流液采集? ? ? ? ? ?中國農科院供圖 與人類微生物組類似,植物微生物組被稱為植物的第二個基因組,對植物生長發育、養分吸收、病蟲害抵御等至關重要。 近日,科學家發現了定殖于玉米莖木質部傷流液內、具有固氮能力且高度保守的核心細菌微生物組,它們為玉米提供了氮素營養并促進根系生長。相關
樹葉固氮不是夢-細菌固氮新說挑戰傳統理論
在熱帶雨林之外生長最快的樹木是白楊。這種樹高而細長,在不到10年的時間里就可以長到30米高,即便是生長在它們似乎并不適宜的環境里,如焚燒的土地以及多沙的河岸。 Sharon Doty說,這樣的生長速度得益于其葉片和其他組織中的微生物。當白楊的葉子細胞忙著把日光轉化為能量時,葉子細胞中的細菌會
生物固氮的環境響應機制獲揭示
? 中國科學院華南植物園生態中心鼎湖山站生態系統管理研究組副研究員鄭棉海(課題組PI:莫江明研究員)首次系統地揭示了全球陸地生態系統生物固氮對環境變化的響應格局。相關研究近日發表于《全球變化生物學》。 生物固氮是地球生態系統重要的氮素來源之一,也是驅動陸地生態系統氮循環和凈初級生產力的關鍵因素。
研究揭示森林演替驅動生物固氮及其關鍵機制
傳統觀點和理論研究認為生物固氮速率在森林演替初期或中期達到峰值,而演替后期生物固氮逐漸減弱甚至停止。這樣的觀點主要基于兩個基本假設。其一,演替初期或中期土壤養分(尤其是氮)貧瘠,固氮植物和固氮微生物在生態系統中占有優勢地位;但演替過程土壤氮逐漸累積增加,因此演替后期生物固氮已不具有競爭優勢,固氮
我國研究人員在稻田生物固氮研究中取得進展
生物固氮是稻田區別于旱地的本質特征,也是稻田生產力維持的關鍵。 中國科學院南京土壤研究所謝祖彬團隊經過多年研究,創建了稻田生物固氮的田間原位直接定量技術;揭示了稻田生物固氮主要發生在0-5cm,尤其是0-1cm土壤表層;首次闡明了光合固氮和異養固氮對稻田生物固氮的貢獻。提出了鋁氧化物抑制念珠藻
花生新技術開辟糧油量質提升新途徑
“用了ARC微生物菌劑后能明顯減輕死苗、爛果,還能明顯提高花生的品相,花生果變得又多、又白、又飽滿,預計每畝增收200到300多元不成問題。”9月13日,在河南正陽縣召開的花生提質固氮減損增產ARC耦合技術千畝連片應用現場觀摩與交流研討會上,種植大戶黃磊說。 會上,以中國工程院院士張新友為組長
叢枝菌根真菌調控不同功能群植物種間關系獲進展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512416.shtm作為土壤中廣泛存在的一類關鍵有益微生物,叢枝菌根真菌(AMF)可與80%以上的陸生植物建立共生關系,協助宿主植物吸收土壤養分,同時促進相鄰植物之間的資源合作,提高植物群落生產力和多樣
土壤微生物活性測定的結果算是土壤微生物呼吸嗎
土壤微生物活性測定的結果不能算是土壤微生物呼吸。 土壤微生物活性表示土壤中整個微生物群落或其中的一些特殊種群狀態,可以反映自然或農田生態系統的微小變化。土壤微生物活性的表征量有:微生物量、C/N、土壤呼吸強度和纖維呼吸強度、微生物區系、磷酸酶活性、酶活性等。 土壤呼吸強度和纖維分解強度是土壤